DE622346C

DE622346C - Process for the production of colorless titanium dioxide-containing glasses with a high refractive power

Info

Publication number: DE622346C
Application number: DEI41279D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Georg Grimm; Dr Paul Huppert
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1931-04-17
Filing date: 1931-04-17
Publication date: 1935-11-26

Description

Verfahren zum Herstellen farbloser titandioxydhaltiger Gläser mit hohem Brechungsvermögen Es ist bekannt, daß Titandiaxyd in größeren Mengen Glasflüsse mehr oder minder stark färbt. Durch besondere Maßnahmen ist es zwar gelungen, die Färbungen solcher Gläser weitgehend zu vermindern, völlige Farblosigkeit konnte aber bisher bei Gläsern mit einem Titandioxydgehalt von 2o °/o und darüber nicht erzielt werden.Process for the production of colorless glasses containing titanium dioxide high refractive power It is known that titanium dioxide in large quantities glass fluxes colors more or less strongly. Through special measures it has been possible to achieve the To reduce the coloration of such glasses to a large extent, it was possible to achieve complete colorlessness but so far not in glasses with a titanium dioxide content of 20 per cent and above be achieved.

Es wurde nun gefunden, daß man farblose Gläser auch mit einem Titandioxydgehalt über zo Gewichtsprozent, die selbst in Schichtdicken von mehr als z cm noch völlig ungefärbt erscheinen, erhält, wenn; man die Zusammensetzung der Ansätze so wählt, daß die fertigen Gläser außer Titandioxyd nur noch Alkali und saure Bestandteile, nämlich Kieselsäure und gegebenenfalls Borsäure, enthalten und -der Gehalt an Alkali 2o bis 35 Gewichtsprozent bei einem Titandioxydgehalt bis zu etwa 48 Gewichtspro,zent beträgt. Die jeweils zur - Erzielung völliger Farblosigkeit erforderliche Mindestalkalimenge ist durch Versuche leicht festzustellen.It has now been found that colorless glasses with a titanium dioxide content can also be used over zo percent by weight, which is still completely even in layer thicknesses of more than z cm appear uncolored, receives when; the composition of the approaches is chosen in such a way that that the finished glasses, apart from titanium dioxide, only contain alkali and acidic components, namely silicic acid and optionally boric acid, contain and -the content of alkali 2o to 35 percent by weight with a titanium dioxide content of up to about 48 percent by weight amounts to. The minimum amount of alkali required in each case to achieve complete colorlessness is easy to determine by experiment.

Die durch den hohen Alkaligehalt bewirkte Erhöhung der hydrolytischen Angreifbarkeit wird durch den Titandioxydgehalt wieder so weit ausgeglichen, daß die Wasserlöslichkeit der neuen Gläser etwa gleich der der meisten handelsüblichen Bleiflintgläser ist. Gegenüber diesen zeichnen sich .die neuen Gläser außer durcht' .ihre Farblosigkeit durch wesentlich geringere Dichte, bessere Schlcifbarkeit und durch Fehlen jeglicher Fleckenempfindlichkeit aus.The increase in hydrolytic properties caused by the high alkali content Vulnerability is compensated by the titanium dioxide content to such an extent that the water solubility of the new glasses is about the same as that of most commercially available ones Lead flint glasses is. Compared to these, 'the new glasses except through' its colorlessness due to its significantly lower density, better sandability and due to the lack of any sensitivity to stains.

Bei der Herstellung der neuen Gläser sind selbstverständlich,die zur Erzielung möglichst weitgehender Farblosigkeit bei titandioxydhaltigen Gläsern an sich schon vorgeschlagenen Arbeitsbedingungen einzuhalten. Das Schmelzen der Gläser ist daher -in oxydierender Atmosphäre bei Temperaturen:, die nicht wesentlich über 130o° liegen, vorzunehmen. Ferner ist das Alkali ganz oder teilweise als Nitrat in .den Satz einzuführen, um einer Mißfärbung vorzubeugen, die durch reduzierendes Schmelzen oder zu hohe Temperaturen leicht hervorgebracht werden kann.In the manufacture of the new glasses, it goes without saying that the Achieving the greatest possible colorlessness in glasses containing titanium dioxide to adhere to the working conditions already proposed. The melting of the glasses is therefore -in an oxidizing atmosphere at temperatures: that are not significantly above 130o °. Furthermore, the alkali is wholly or partly as a nitrate to introduce the sentence in order to prevent discoloration caused by reducing Melting or excessively high temperatures can easily be produced.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, für die Herstellung titanhaltiger Gläser Glassätze zu verwenden, die etwa 43 Gewichtsprozent Titandioxyd enthalten, aber der Alkaligehalt betrug hierbei höchstens 19,5 Gewichtsprozent, und außerdem enthielten die Sätze etwa 5 bis 7 Gewichtsprozent Calciumoxyd. Derartige, nicht unbeträchtliche Beimengungen genügen .indessen in den` meisten Fällen, um eine deutliche Verfärbung hervorzurufen.. Beispiel i Ein aus 65,o Gewichtsteilen K N Og, 46,5 Gewichtsteilen Ti 02, 23,2 Gewichtsteilen Si 02 und 0,3o Gewichtsteilen As203 bestehender Satz wird in oxydierender Atmosphäre bei einer Temperatur von I I20 bis i i.30.° geschmolzen. Man erhält ein farbloses . Glas von folgender Zusammensetzung: in Molekular- in Gewichts- Prozent Prozent K20...... 25 30,3 Ti 02 ..... 45 46,5 Si 02 . . . . 3'0 23,2 Die Brechungsindizes dieses Glases für die C-, D- .und P-Linie sind folgende: nc = I,7322s nD =I,7402, nF= 1,76i4; die Abbesche Zahl beträgt daher v - 25,4.It has already been proposed to use glass sets containing about 43 percent by weight of titanium dioxide for the production of titanium-containing glasses, but the alkali content here was at most 19.5 percent by weight, and the sets also contained about 5 to 7 percent by weight of calcium oxide. Such, not inconsiderable, admixtures are sufficient, meanwhile, in most cases to cause significant discoloration. Example i One of 65.0 parts by weight of KN Og, 46.5 parts by weight of Ti 02, 23.2 parts by weight of Si 02 and 0.3o parts by weight As203 existing sentence is melted in an oxidizing atmosphere at a temperature of I I20 to i i.30 °. A colorless one is obtained. Glass of the following composition: in molecular in weight Percent percent K20 ...... 25 30.3 Ti 02 ..... 45 46.5 Si 02. . . . 3'0 23.2 The refractive indices of this glass for the C, D and P lines are as follows: nc = 1.7322s nD = 1.7402, nF = 1.76i4; the Abbe number is therefore v - 25.4.

Beispiel e Ein Satz-von der Zusammensetzung: 65,7 Gewichtsteile K N O3 -i= 43,0 Gewichtsteile Ti 02 --f- 26,4 Gewichtsteile Si 02. -E- 0,3o Gewichtsteile Ase 0s wird in oxydierender Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 116 0° geschmolzen. Man erhält ein farbloses Glas von der Zusammensetzung: in Molekular- in Gewichts- prozent Prozent K20 ...... z510 3o,6 Ti 02 ..... 4425 43,0 Si 02 ..... 3375 26,4 Die optischem Daten dieses Glases sind folgende: nc = 1,709s, nD = 1,716" nr = I,7352; v = 27,7.Example e A set of the composition: 65.7 parts by weight KN O3 -i = 43.0 parts by weight Ti 02 --f- 26.4 parts by weight Si 02. -E- 0.3o parts by weight Ase 0s is in an oxidizing atmosphere at a Melted temperature of about 116 0 °. A colorless glass is obtained with the composition: in molecular in weight percent percent K20 ...... z510 3o, 6 Ti 02 ..... 4425 43.0 Si 02 ..... 3375 26.4 The optical data of this glass are as follows: nc = 1.709s, nD = 1.716 "nr = 1.7352; v = 27.7.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of colorless titanium dioxide containing Glasses with a high refractive power, characterized in that @ that one is for glasses with over 2o up to 48 percent by weight of titanium dioxide and also only acidic Components of the glass sets in an oxidizing atmosphere. Temperatures that are not are significantly above 130o °, melts, the amount of alkali added so: that in the finished Glass contains 20 to 35 percent by weight depending on the amount of titanium dioxide, and introduces some or all of the alkali as nitrate into the glassware.